某庫房墻體開裂及地面下陷現狀檢測及加固

徐培紅

1 工程概況

某鹽業公司塑料廠原材料庫為單層磚混空曠房屋，建于1995年8月，建筑平面呈矩形，長36 m，寬15 m，建筑面積540 m2。該建筑采用磚墻承重，設磚混凝土組合壁柱，柱距6 m，柱上支承鋼筋混凝土薄腹梁，上鋪設混凝土預制大型屋面板，墻下采用鋼筋混凝土條形基礎，檐口處及室外地坪處各設置混凝土圈梁。建筑平面圖見圖1。材料庫北縱墻以外為一露天籃球場，自2009年7月份起，在該籃球場上堆放了大量食鹽，食鹽堆長30 m，寬18.5 m，高2.6 m，總重約1650 t。該材料庫自2009年10月就發現了墻體開裂及地面下陷情況，但不如目前情況嚴重，廠方發現該情況后，懷疑北墻外花池滲水導致下陷。將食鹽堆移開后發現籃球場地面出現了約200 m2的下陷情況，呈鍋底狀，下陷最深處達十幾厘米。針對此情況，廠方采取了拆除花池，并在地面下陷處鋪設1.1 m厚灰土墊層的方法進行了處理，后又將食鹽堆恢復原狀。近期，伴隨近日雨季雨量較大，墻體裂縫和地面下陷現象逐漸發展，并有加重趨勢。

圖1 原材料庫平面圖

本文針對該原材料庫出現墻體開裂及地面下陷情況，對該材料庫現狀進行了檢測，分析開裂及下陷原因，并制定加固處理方案。

2 現場調查及庫房結構現狀檢測結果

2.1 場地地質情況調查

根據巖土工程勘察報告可知:場地非自重濕陷、地基濕陷等級為Ⅰ級(輕微)。場地土為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅲ類，為可進行建設的一般場地。材料庫建設場地地基土應具有濕陷性，當受到水浸時易出現下陷。

2.2 庫房上部結構現狀檢測結果

根據現場檢測，該庫房北、東、西墻均出現開裂，以北墻開裂最為嚴重，北墻上裂縫多出現在窗洞角部，裂縫呈斜向走勢，裂縫寬度介于0.5 mm～4.0 mm之間(見圖2)。

圖2 北墻體裂縫示意圖

根據現場檢測，靠近北側的室內地面出現明顯下陷，水磨石地面沿銅條處通長開裂，明顯存在3條通長裂縫，裂縫寬度自南向北逐漸加寬，最靠北側的地面裂縫寬度達10 mm～15 mm，且明顯可見該裂縫北側水磨石地面下陷，下陷部位最大高差為5 cm。地面開裂現狀示意圖見圖3。

另由窗口角點沉降差的觀測結果可知各窗口之間存在明顯的不均勻沉降情況，北墻基礎的局部傾斜最大值為32/6000=0.005，超過《建筑地基基礎設計規范》表5.3.4規定的0.003的限值，表明建筑物確實發生了地基不均勻沉降現象。北墻表現為整體下沉，中部兩柱(?/④，?/⑤)的沉降量最大。經觀測可知目前墻體尚未出現規律性的外閃或內傾現象。

圖3 地面開裂現狀示意圖

2.3 基礎現狀檢測結果

現場在庫房外壁柱(?/④，?/⑤)之間進行基礎開挖檢測，開挖后發現在壁柱之間的條形鋼筋混凝土基礎已經發生斷裂，裂口上部磚墻亦發生開裂，基礎斷裂寬度約7 mm。墻體裂縫寬度約0.5 mm。室外地面采用素土回填，而未采用灰土回填。

3 原因分析及影響

根據現場檢測結果，材料庫目前現狀為典型的地基不均勻沉降現象。地基不均勻沉降導致基礎斷裂、上部墻體開裂、室內地面下陷。

發生地基不均勻沉降的原因為:材料庫北側籃球場上食鹽的堆放，阻礙了雨水的迅速排走，積水順原有花池土進入墻下基礎，室外地面未采用灰土回填，無法阻擋水體浸入，地基土含水率提高，承載力下降，誘發地基不均勻沉降。籃球場曾出現鍋底狀下陷，地面開裂，成為外部水體進入地下的入口，導致浸水面積增大，所采取的花池拆除、灰土換填等處理工作，并沒有改善地基土的含水率，故在食鹽堆載恢復及倉庫存儲原料時，地面荷載增大，地基土持續壓縮變形、排水固結，發生進一步的沉降，成為目前現狀。

目前材料庫墻體開裂及地面下陷情況尚不會影響到南側生產車間的房屋結構。

4 加固處理方案

由于地基不均勻沉降造成了該庫房墻體開裂，地面下陷，墻體下沉，條形基礎斷裂等情況，因此進行加固處理時應遵循先加固地基，后加固基礎，最后加固上部結構的基本原則，進行基礎和上部結構加固前，應確認加固后的地基沉降是否已經穩定。

4.1 墻體裂縫處理方案

根據上部結構墻體裂縫現狀，對寬度較小的裂縫(≤1.5 mm)可不必進行處理，或僅作封閉處理后重新進行飾面裝修;對寬度較大的裂縫(≥1.5 mm)，應將原有飾面磚及抹灰層除去，在裂縫處墻體兩面鋪設鉛絲網片(規格為80×80)，然后采用M10水泥砂漿抹面，厚度為20 mm。鉛絲網片寬度為400 mm，跨裂縫每邊為200 mm，長度為裂縫長度兩端各加200 mm。

4.2 基礎斷裂處理方案

采用加大截面法對基礎斷裂部位進行處理。處理部位為軸線④～軸線⑤之間基礎斷裂部位，處理長度為8 m，見圖4。新增基礎混凝土采用C25混凝土，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。

圖4 基礎加大截面斷面圖

4.3 地基加固處理方案

在庫房北墻、東墻、西墻周圍設置生石灰樁，墻外側設置兩排，墻內側設置一排。利用生石灰吸水膨脹的原理，降低土體中的含水率，固結目前軟弱地基土。樁孔徑300，樁間距1.0 m，梅花形布置，處理深度為自原條形基礎底面以下5 m，采用洛陽鏟人工成孔，樁上部300 mm采用體積比2∶8的灰土覆蓋，該部分石灰料采用熟石灰。

生石灰樁體填料采用生石灰(CaO)，摻入10%～15%的中粗砂，生石灰粒徑不大于70 mm，每次填料高度不大于400 mm，分層夯實。

生石灰樁的施工工藝應按照JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范中的有關規定執行。

墻體外側1.8 m范圍內換填3∶7灰土，換填深度同基礎埋深。將底部原土夯實后，上鋪300 mm厚3∶7灰土，務必分層夯實，灰土上做100 mm厚C10混凝土散水及硬化層，面上加5 mm厚1∶1水泥砂漿隨打隨抹光，向外坡4%。散水及硬化層應每隔10 m設置一道伸縮縫，散水與外墻之間設20 mm寬縫，采用瀝青膠泥嵌縫。施工時嚴格按照有關規范進行。

墻體內側將下陷一側水磨石面層以下填土夯實后，恢復水磨石面層即可。

5 結語

該塑料廠原材料庫采用本文加固方案進行處理后，使用至今狀況良好，得到業主好評，本文所采取的加固處理措施可為類似工程提供有益參考。

[1]GB/T 50344-2004，建筑結構檢測技術標準[S].

[2]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[3]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范[S].

[4]李國勝.建筑結構裂縫及加層加固疑難問題的處理——附實例[M].北京:中國建筑工業出版社，2006.

[5]王濟川，王玉倩.結構可靠性鑒定與試驗診斷[M].長沙:湖南大學出版社，2004.